JP4444591B2 - カーボネート結合を有するカチオン性界面活性剤 - Google Patents
カーボネート結合を有するカチオン性界面活性剤 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4444591B2 JP4444591B2 JP2003181339A JP2003181339A JP4444591B2 JP 4444591 B2 JP4444591 B2 JP 4444591B2 JP 2003181339 A JP2003181339 A JP 2003181339A JP 2003181339 A JP2003181339 A JP 2003181339A JP 4444591 B2 JP4444591 B2 JP 4444591B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- represented
- carbon atoms
- acid
- cationic surfactant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Cosmetics (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定の構造を有する界面活性剤及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アルキルトリメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルエチルアンモニム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、アルキルキノリニウム塩等の第４級アンモニウム塩は、柔軟剤やリンス剤として衣料用や毛髪洗浄剤或いはトリートメント剤、更には帯電防止剤、殺菌剤等として使用されている。しかしながら、これらの第４級アンモニウム塩は、皮膚や粘膜に対して刺激性が高く、生分解性が低い等の欠点があった。また、これら従来の第４級アンモニウム塩は難生分解性であることから、河川等の自然界に放出された場合、ほとんど生分解されずに残存し、環境に対する負荷が大きいことが問題となっている。
【０００３】
これに対して、人体への刺激性や生分解性を改良した第４級アンモニウム塩として、エステル基やアミド基を含有する第４級アンモニウム塩（例えば、特許文献１〜３を参照）等が知られている。しかしながら、エステル基を含有する第４級アンモニウム塩は水存在下で加水分解を起こし易く、アミド基を含有する第４級アンモニウム塩は皮膚や粘膜への刺激性がまだ高い等の欠点がある。
【０００４】
一方、カーボネート基を有する界面活性剤としては、ノニオン性界面活性剤（例えば、特許文献４、５を参照）やアニオン性界面活性剤（例えば、特許文献６を参照）が知られているが、カチオン性界面活性剤は知られていなかった。尚、カーボネート結合を有する第４級アンモニウム塩としては、２−（Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウム）エチル−４−スルホフェニルカーボネートの前駆体であるＮ，Ｎ−（ジメチルアミノ）エチルフェニルカーボネートが知られている（例えば、特許文献７を参照）が、このような第４級アンモニウム塩は、界面活性が不充分であり、カチオン性界面活性剤として使用することはできなかった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−２６８７７６号公報
【特許文献２】
特開平９−３１８４４号公報
【特許文献３】
特開２００２−３０２４０６号公報
【特許文献４】
特開２００２−１２８７４４号公報
【特許文献５】
特開２００３−９６０２８号公報
【特許文献６】
特開平２−７３０５２号公報
【特許文献７】
特開平６−１６６０２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明が解決しようとする課題は、生分解性が高く、皮膚や粘膜への刺激性が低く、且つ加水分解安定性に優れたカチオン性界面活性剤を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討し、カチオン性界面活性剤にカーボネート結合を導入することにより、生分解性が高く、皮膚や粘膜への刺激性が低く、且つ加水分解安定性に優れたカチオン性界面活性剤が得られることを見出し、本発明を完成させた。即ち、本発明は、下記の一般式（１）
（式中、Ｒ1は炭素数１〜２２の脂肪族炭化水素基、シクロヘキシル基又は−（Ａ−Ｏ）n−Ｙで表わされる基を表わし、Ｒ2は炭素数１〜２２の脂肪族炭化水素基又は−（Ａ−Ｏ）n−Ｙで表わされる基を表わし、Ｒ3は−（Ａ−Ｏ）n−ＣＯ2−Ｒ5で表わされる基を表わし、Ｒ4は水素原子、炭素数１〜４のアルキル基又はベンジル基を表わし、Ａは炭素数２〜４のアルキレン基を表わし、Ｙは水素原子又は−ＣＯ2−Ｒ5で表わされる基を表わし、Ｘはアニオン性原子又はアニオン性基を表わし、Ｒ5は炭素数１〜２２の脂肪族炭化水素基を表わし、ｎは１〜５の数を表わす。）
で表わされることを特徴とするカチオン性界面活性剤及びその製造方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
一般式（１）において、Ｒ1は炭素数１〜２２の脂肪族炭化水素基、シクロヘキシル基又は−（Ａ−Ｏ）n−Ｙで表わされる基を表わし、Ｒ2は炭素数１〜２２の脂肪族炭化水素基又は−（Ａ−Ｏ）n−Ｙで表わされる基を表わし、Ｒ3は−（Ａ−Ｏ）n−ＣＯ2−Ｒ5で表わされる基を表わす。
【０００９】
Ｒ1又はＲ2において、炭素数１〜２２の脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、エイコシル、ドコシル等の直鎖１級アルキル基；イソプロピル、２級ブチル、２級ペンチル、２級ヘキシル、２級ヘプチル、２級オクチル、２級ノニル、２級デシル、２級ウンデシル、２級ドデシル、２級トリデシル、２級テトラデシル、２級ヘキサデシル、２級オクタデシル、２級エイコシル、２級ドコシル等の直鎖２級アルキル基；イソブチル、ターシャリブチル、イソペンチル、ネオペンチル、ターシャリペンチル、２−エチルヘキシル、イソトリデシル、２−ブチルオクチル、２−ブチルデシル、２−ヘキシルオクチル、２−ヘキシルデシル、２−オクチルデシル、２−ヘキシルドデシル、２−オクチルドデシル、２−デシルテトラデシル、２−ドデシルヘキサデシル、２−ヘキサデシルオクタデシル、２−テトラデシルオクタデシル、モノメチル分枝−イソステアリル等の分枝アルキル基；ビニル、アリル、プロペニル、イソプロペニル、ブテニル、イソブテニル、ペンテニル、イソペンテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテニル、ノネニル、デセニル、ウンデセニル、ドデセニル、テトラデセニル、オレイル等のアルケニル基等が挙げられる。
これらの脂肪族炭化水素基の中でも、直鎖１級アルキル基が好ましく、炭素数１〜４の直鎖１級アルキル基が更に好ましく、メチル及びエチルが最も好ましい。
【００１０】
−（Ａ−Ｏ）n−Ｙで表わされる基又は−（Ａ−Ｏ）n−ＣＯ2−Ｒ5で表わされる基において、Ａは炭素数２〜４のアルキレン基を表わし、Ｙは水素原子又は−ＣＯ2−Ｒ5で表わされる基を表わし、Ｒ5は炭素数１〜２２の脂肪族炭化水素基を表わし、ｎは１〜５の数を表わす。
【００１１】
炭素数２〜４のアルキレン基としては、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン等が挙げられ、中でも、エチレンの場合に、本発明の界面活性剤の生分解性が良くなることから、Ａはエチレンが特に好ましい。
【００１２】
ｎは（Ａ−Ｏ）の繰り返し数を表わす１〜５の数であり、生分解性の点からは、ｎは１〜３が好ましく、１〜２が更に好ましいが、皮膚刺激性の点からは、ｎは２〜５が好ましい。Ｒ1又はＲ2が、−（Ａ−Ｏ）n−Ｙで表わされる基である場合には、一般式（１）中に（Ａ−Ｏ）nで表わされる基が、２つ又は３つあるが、それらは、同一の基でもよいし、それぞれ異なる基でもよい。
Ｒ5の炭素数１〜２２の脂肪族炭化水素基としては、Ｒ1又はＲ2で挙げた脂肪族炭化水素基が挙げられる。
【００１３】
本発明のカチオン性界面活性剤を抗菌剤として使用する場合において、Ｒ1又はＲ2のどちらか一方が炭素数８〜２２の脂肪族炭化水素基である場合、Ｒ5は炭素数１〜７の脂肪族炭化水素基が好ましく、炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基が更に好ましく；Ｒ1及びＲ2の何れも炭素数８〜２２の脂肪族炭化水素基でない場合には、Ｒ5は炭素数４〜１８の脂肪族炭化水素基が好ましく、炭素数６〜１４の脂肪族炭化水素基が更に好ましく、炭素数８〜１２の脂肪族炭化水素基が最も好ましい。また、Ｒ1及びＲ2としては、炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基が好ましく、炭素数１〜２の脂肪族炭化水素基が更に好ましく、メチルが最も好ましい。
【００１４】
本発明のカチオン性界面活性剤を毛髪処理剤若しくは柔軟剤の基材として用いる場合には、Ｒ5は炭素数８〜２２の脂肪族炭化水素基が好ましく、炭素数１２〜２０の脂肪族炭化水素基が更に好ましく、炭素数１４〜１８の脂肪族炭化水素基が最も好ましい。
【００１５】
本発明のカチオン性界面活性剤を洗浄剤の基材として使用する場合において、Ｒ1が炭素数１０〜２２の脂肪族炭化水素基である場合には、Ｒ2は炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基、又は−（Ａ−Ｏ）n−Ｙで表わされる基であり、Ｒ5は炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基であることが好ましい。また、Ｒ1が炭素数１０〜２２の脂肪族炭化水素基でない場合（即ち、Ｒ1は炭素数１〜９の脂肪族炭化水素基、シクロヘキシル基又は−（Ａ−Ｏ）n−Ｙで表わされる基である場合）には、Ｒ2は炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基、又は−（Ａ−Ｏ）n−Ｈで表わされる基であり、Ｒ5は炭素数１０〜２２の脂肪族炭化水素基であることが好ましい。
【００１６】
一般式（１）において、Ｒ4は水素原子、炭素数１〜４のアルキル基又はベンジル基を表わす。Ｒ4の炭素数１〜４のアルキル基としては、一般式（１）のＲ1又はＲ2で挙げたアルキル基が挙げられる。Ｒ4としては、直鎖のアルキル基及びベンジル基が好ましく、メチル及びエチルが更に好ましく、メチルが最も好ましい。
【００１７】
また、Ｘはアニオン性原子又はアニオン性基を表わす。アニオン性原子としては、例えば、塩素原子、臭素原子、よう素原子等のハロゲン原子等が挙げられる。アニオン性基としては、例えば、メチル硫酸基、エチル硫酸基等の炭素数１〜４のモノアルキル硫酸基；モノメチルリン酸基、ジメチルリン酸基、ジエチルリン酸基等の炭素数１〜４のモノ若しくはジアルキルリン酸基；硝酸基、硫酸基、リン酸基、過塩素酸基等の無機酸基；ギ酸、酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、乳酸、酒石酸、グルコン酸、クエン酸、サリチル酸、ケイ皮酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸等のカルボン酸のアニオン性基；水酸基等が挙げられる。Ｘとしては、炭素数１〜４のモノアルキル硫酸基及びハロゲン原子が好ましく、メチル硫酸基、塩素原子及び臭素原子が更に好ましく、塩素原子が最も好ましい。
【００１８】
一般式（１）で表わされるカチオン性界面活性剤は、下記の一般式（２）
（式中、Ｒ6は炭素数１〜２２の脂肪族炭化水素基、シクロヘキシル基又は−（Ａ−Ｏ）n−Ｈで表わされる基を表わし、Ｒ7は炭素数１〜２２の脂肪族炭化水素基又は−（Ａ−Ｏ）n−Ｈで表わされる基を表わし、Ｒ8は−（Ａ−Ｏ）n−Ｈで表わされる基を表わし、Ａ及びｎは一般式（１）と同義である。）で表わされる第３アミン化合物にカーボネートを導入した後、Ｘ−Ｈで表わされる酸で中和（一般式（１）において、Ｒ4が水素原子の場合）するか、第４級アミン化（一般式（１）において、Ｒ4が炭素数１〜４のアルキル基又はベンジル基の場合）することにより得られる。
【００１９】
まず、一般式（２）で表わされる第３アミン化合物の製造方法について説明する。一般式（２）で表わされる化合物のうち、Ｒ6及びＲ7が、−（Ａ−Ｏ）n−Ｈで表わされる化合物としては、例えば、トリエタノールアミン、トリプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、トリブタノールアミン、トリス（２−ヒドロキシブチル）アミン等のトリアルカノールアミン並びにそのアルキレンオキシド付加物が挙げられる。
【００２０】
また、一般式（２）で表わされる化合物のうち、Ｒ6又はＲ7が炭素数１〜２２の脂肪族炭化水素基又はシクロヘキシル基である化合物は、炭素数１〜２２の脂肪族炭化水素基又はシクロヘキシル基を有する第１アミン若しくは第２アミンにアルキレンオキシドを付加することにより得ることができる。このような第１アミン又は第２アミンとしては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミン、トリデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、エイコシルアミン、ドコシルアミン、テトラコシルアミン、トリアコンチルアミン、ビニルアミン、アリルアミン、プロペニルアミン、ブテニルアミン、ペンテニルアミン、ヘキセニルアミン、ヘプテニルアミン、オクテニルアミン、ノネニルアミン、デセニルアミン、ウンデセニルアミン、ドデセニルアミン、テトラデセニルアミン、オレイルアミン等の第１アミン；ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、ジウンデシルアミン、ジドデシルアミン、ジトリデシルアミン、ジテトラデシルアミン、ジヘキサデシルアミン、ジステアリルアミン、ジエイコシルアミン、ジドコシルアミン、ジテトラコシルアミン、ジトリアコンチルアミン、ジビニルアミン、ジアリルアミン、ジプロペニルアミン、ジブテニルアミン、ジペンテニルアミン、ジヘキセニルアミン、ジヘプテニルアミン、ジオクテニルアミン、ジノネニルアミン、ジデセニルアミン、ジウンデセニルアミン、ジドデセニルアミン、ジテトラデセニルアミン、ジオレイルアミン等の第２アミンが挙げられる。尚、これらの第１アミン又は第２アミンは、分枝の脂肪族炭化水素基でもよい。
【００２１】
アルキレンオキシドとしては、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等が挙げられる。アルキレンオキシドを反応させる条件は特に限定されないが、反応温度は、通常６０〜１５０℃、好ましくは８０〜１２０℃であり、必要に応じて、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の塩基性化合物を触媒として使用してもよい。
【００２２】
次に、カーボネート結合を導入する方法としては、例えば、トリアルカノールアミン又は上記のアルキレンオキシド付加物に、（ａ）Ｃｌ−ＣＯ2−Ｒ5で表わされるクロルギ酸エステルを反応させる方法、（ｂ）ＣＨ3Ｏ−ＣＯ2−Ｒ5又はＲ5Ｏ−ＣＯ2−Ｒ5で表わされるカーボネート化合物とのエステル交換反応による方法、（ｃ）Ｒ5ＯＨで表わされるアルコールをジメチルカーボネートで縮合させる方法等の公知の方法を挙げることができる。中でも、（ｂ）の方法は、第３級アミン化合物が純度良く得られることから好ましい。
【００２３】
尚、ＣＨ3Ｏ−ＣＯ2−Ｒ5で表わされるカーボネート化合物は、Ｒ5ＯＨで表わされるアルコールと、塩化メトキシカルボニルとの反応により得ることができる。Ｒ5Ｏ−ＣＯ2−Ｒ5で表わされるカーボネート化合物は、Ｒ5ＯＨで表わされるアルコールとホスゲンとの反応により得ることができる。また、ＣＨ3Ｏ−ＣＯ2−Ｒ5とＲ5Ｏ−ＣＯ2−Ｒ5との混合物は、Ｒ5ＯＨで表わされるアルコールとジメチルカーボネートとの交換反応により得ることができる。
【００２４】
上記（ｂ）の方法において、一般式（２）で表わされる化合物とＣＨ3Ｏ−ＣＯ2−Ｒ5又はＲ5Ｏ−ＣＯ2−Ｒ5で表わされるカーボネート化合物との反応比は、一般式（２）で表わされる化合物の水酸基に対して、ＣＨ3Ｏ−ＣＯ2−Ｒ5又はＲ5Ｏ−ＣＯ2−Ｒ5で表わされるカーボネート化合物のモル比が、１．０〜２．０倍であることが好ましく、１．０２〜１．５倍であることが更に好ましく、１．０３〜１．２倍であることが最も好ましい。反応温度は６０〜１６０℃が好ましく、８０〜１４０℃が更に好ましく、１００〜１３０℃が最も好ましい。
【００２５】
また、触媒として、塩基性化合物を使用することが好ましく、中でも、塩基性アルカリ金属化合物が好ましい。塩基性アルカリ金属化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、ナトリウムメチラート、カリウムメチラート、ナトリウムエチラート等が挙げられ、ナトリウムメチラート、カリウムメチラートまたはナトリウムエチラートが好ましく、炭酸水素カリウム又は炭酸水素ナトウムが更に好ましく、炭酸カリウムまたは炭酸ナトリウムが最も好ましい。触媒の添加量は特に限定されないが、一般式（２）で表わされる化合物１００質量部に対して、通常０．１〜２０質量部、好ましくは０．２〜５質量部である。
【００２６】
（ｂ）の方法で製造する場合、無溶媒で行なってもよいが、必要に応じて溶媒中で行なってもよい。溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン等が使用される。
【００２７】
以上のようにして一般式（２）で表わされる化合物にカーボネート基を導入した後に、Ｘ−Ｈで表わされる酸で中和すれば、一般式（１）において、Ｒ4が水素原子であるカチオン性界面活性剤が得られ；４級化剤によりアミノ基を４級化することにより、一般式（１）において、Ｒ4が炭素数１〜４のアルキル基若しくはベンジル基であるカチオン性界面活性剤が得られる。
【００２８】
Ｘ−Ｈで表わされる酸としては、例えば、塩酸、臭素酸、硝酸、硫酸、リン酸等の無機酸；メチルスルホン酸、エチルスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、イセチオン酸等のスルホン酸；リン酸エチル、リン酸ジエチル等の低級アルコールの酸性リン酸エステル；ギ酸、酢酸、プロピオン酸、グリコ−ル酸、乳酸、酒石酸、グルコン酸、クエン酸、サリチル酸、ケイ皮酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸等のカルボン酸等が挙げられる。
【００２９】
尚、一般式（１）において、Ｒ4が水素原子であるカチオン性界面活性剤を洗浄剤組成物や抗菌剤組成物に配合する場合は、一般式（２）で表わされる化合物のカーボネート化物とＸ−Ｈで表わされる酸とをそれぞれ別に組成物中に添加してもよい。
【００３０】
また、４級化剤としては、例えば、塩化メチル、塩化ベンジル、臭化メチル、臭化ベンジル等の有機ハロゲン化物；硫酸ジメチル、硫酸ジエチル等のジアルキル硫酸；炭酸ジメチル、炭酸ジエチル等の炭酸ジアルキル；リン酸トリメチル、リン酸トリエチル等のリン酸トリアルキル等が挙げられる。一般式（１）のＸは、製造に用いられる４級化剤により決定されるが、公知の方法により塩交換して、製造時とは異なるアニオン性原子若しくはアニオン性基にすることもできる。
【００３１】
例えば、４級化剤として塩化メチルを用いて４級化する場合には、一般式（２）で表わされる化合物のカーボネート化物に対して、１．１〜３倍モル程度の塩化メチルを使用し、反応温度０〜１５０℃、好ましくは１０〜１００℃で反応させることにより４級化することができる。この場合には無溶媒で反応させてもよいが、エタノール、メタノール、イソプロパノール等の低級アルコール溶媒の存在下で反応することが好ましい。
【００３２】
本発明のカチオン性界面活性剤は、通常のカチオン性界面活性剤と併用することが公知である成分と、併用することができる。このような成分としては、ノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性界面活性剤等の他の界面活性剤、無機電解質、アミン類、溶剤又は可溶化剤、キレート剤、油分、カチオン性高分子化合物、増粘剤、シリコーン誘導体、キトサン誘導体、染料、顔料、増量剤、酵素、研磨剤、防腐剤、紫外線吸収剤、バインダー、各種調合香料等が挙げられる。
【００３３】
ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル（エチレンオキシドとプロピレンオキシドはランダム、ブロック何れでもよい）、ポリエチレングリコールプロピレンオキシド付加物、ポリプロピレングリコールエチレンオキシド付加物、グリセリン脂肪酸エステル又はそのエチレンオキシド付加物、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、アルキルポリグルコシド、脂肪酸モノエタノールアミド又はそのエチレンオキシド付加物、脂肪酸−Ｎ−メチルモノエタノールアミド又はそのエチレンオキシド付加物、脂肪酸ジエタノールアミド又はそのエチレンオキシド付加物、ショ糖脂肪酸エステル、アルキル（ポリ）グリセリンエーテル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸メチルエステルエトキシレート、Ｎ−長鎖アルキルジメチルアミンオキシド等が挙げられる。
【００３４】
アニオン性界面活性剤としては、例えば、高級脂肪酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、硫化オレフィン塩、高級アルキルスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、硫酸化脂肪酸塩、スルホン化脂肪酸塩、リン酸エステル塩、脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、グリセライド硫酸エステル塩、脂肪酸エステルのスルホン酸塩、α−スルホ脂肪酸メチルエステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルカルボン酸塩、アシル化ペプチド、脂肪酸アルカノールアミド又はそのアルキレンオキシド付加物の硫酸エステル塩、スルホコハク酸エステル、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルベンゾイミダゾールスルホン酸塩、ポリオキシアルキレンスルホコハク酸塩、Ｎ−アシル−Ｎ−メチルタウリンの塩、Ｎ−アシルグルタミン酸又はその塩、アシルオキシエタンスルホン酸塩、アルコキシエタンスルホン酸塩、Ｎ−アシル−β−アラニン又はその塩、Ｎ−アシル−Ｎ−カルボキシエチルタウリン又はその塩、Ｎ−アシル−Ｎ−カルボキシメチルグリシン又はその塩、アシル乳酸塩、Ｎ−アシルサルコシン塩、及びアルキル又はアルケニルアミノカルボキシメチル硫酸塩等が挙げられる。
【００３５】
両性界面活性剤としては、例えば、Ｎ−アルキルアミノ酸、アルキルジメチルアミノ脂肪酸ベタイン、アルキルカルボキシメチルヒドロキシエチルイミダゾリウムベタイン、アルキルベタイン、脂肪酸アミドプロピルベタイン等が挙げられる。
【００３６】
無機電解質としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化リチウム等の無機水酸化物；炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等の無機炭酸塩；塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム等の無機塩化物；珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸マグネシウム、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム等の無機珪酸塩；硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸アルミニウム等の無機硫酸塩、リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素三ナトリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸水素三カリウム等の無機リン酸塩等が挙げられる。
【００３７】
アミン類としては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジモノイソプロパノールアミン、トリモノイソプロパノールアミン等が挙げられる。溶剤又は可溶化剤としては、例えば、エタノール、イソプロパノール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、ソルビトール等が挙げられる。
【００３８】
キレート剤としては、例えば、エチレンジアミンテトラ酢酸、シクロヘキサンジアミンテトラ酢酸、ニトリロトリ酢酸、イミノジ酢酸、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）イミノジ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミントリ酢酸、グリコールエーテルジアミンテトラ酢酸、及びこれらの塩類等のアミノポリカルボン酸系キレート剤；イミノジメチルホスホン酸、アルキルジホスホン酸、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸及びこれらの塩類等のホスホン酸系キレート剤；リンゴ酸、クエン酸、グリコール酸、グルコン酸、ヘプトン酸、酒石酸、乳酸及びこれらの塩類等のヒドロキシカルボン酸系キレート剤等が挙げられる。
【００３９】
油分としては、例えば、スクワラン、ホホバ油、オリーブ油、ラノリン、レシチン、オクタデカノール、エイコサノール、流動パラフィン等が挙げられる。カチオン性高分子化合物としては、例えば、カチオン性変性セルロースエーテル誘導体、ポリビニルピロリドン誘導体第４アンモニウム塩、ポリアクリル酸誘導体第４アンモニウム塩、ポリアミド誘導体第４アンモニウム塩、塩化ジアリルジメチルアンモニウムポリマー、塩化ジアリルジメチルアンモニウムとアクリルアミドの共重合体、塩化ポリオキシプロピレンジエチルメチルアンモニウム、アルキルポリエチレンイミン等が挙げられる。
【００４０】
増粘剤としては、例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、β−１，３−グルカン、キサンタンガム、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキシド、ポリビニルアルコール等が挙げられる。シリコーン誘導体としては、例えば、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、アミノ変性シリコーン、アルコール変性シリコーン、脂肪族アルコール変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、フッ素変性シリコーン、環状シリコーン、アルキル変性シリコーン等が挙げられる。
【００４１】
本発明のカチオン性界面活性剤は、易生分解性であり、通常の界面活性剤が使用されている分野、例えば保湿剤、乳化剤、分散剤、可溶化剤、湿潤剤、浸透剤、展着剤、起泡剤、消泡剤、平滑剤、柔軟性付与剤、防錆剤、抗菌剤、帯電防止剤、摩擦調整剤等、洗浄剤、布帛用柔軟剤、紙用柔軟剤、毛髪化粧料（ヘアリンス、コンディショナー等の毛髪処理剤、シャンプー等）、フィルムの結露防止剤、農薬乳化剤、繊維油剤、染色助剤、塗料添加剤、合成樹脂用添加剤、潤滑油添加剤等に好適に使用でき、殺菌剤、布帛用柔軟剤及び毛髪化粧料に特に好適に使用できる。
【００４２】
例えば、殺菌剤として使用する場合には、本発明のカチオン性界面活性剤を、そのまま用いてもよいが、通常は、水や水−水溶性有機溶剤で、組成物全量に対して、好ましくは０．００１〜０．５質量％、より好ましくは０．０１〜０．１質量％程度に希釈し、この希釈液を殺菌する対象物に対して、スプレー、塗布、浸漬等の方法により接触させて使用される。また、この場合、水溶性アルコール、キレート剤、他の界面活性剤等を配合してもよい。また、本発明のカチオン性界面活性剤を、台所用洗剤、住居用洗剤、身体用洗浄剤等に配合することにより、これらに抗菌性を付与することができる。
【００４３】
本発明のカチオン性界面活性剤を、ヘアリンス、ヘアコンディショナー等の毛髪化粧料に用いる場合には、組成物全量に対して、０．１〜２０質量％配合することが好ましく、０．５〜１０質量％配合することが更に好ましい。また、他の成分として、油分又はシリコーン誘導体を０．０１〜３０質量％、好ましくは０．０５〜２０質量％配合し、他の界面活性剤を０．１〜１０質量％、好ましくは０．５〜５質量％配合することが更に好ましい。
【００４４】
本発明のカチオン性界面活性剤を、布帛用柔軟剤に用いる場合には、組成物全量に対して、５〜３０質量％配合することが好ましい。また、他の成分として、塩化カルシウム等の無機電解質、水溶性溶剤等を配合することが好ましい。
【００４５】
本発明のカチオン性界面活性剤を、洗浄剤の洗浄成分として用いる場合には、組成物全量に対して、１〜３０質量％配合することが好ましい。また、他の成分として、ノニオン性界面活性剤、溶剤、カチオン性高分子化合物等を配合することが好ましい。
【００４６】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。尚、以下の実施例中、部及び％は特に記載が無い限り質量基準である。
【００４７】
（製造例１）
攪拌機、窒素導入管、温度計及び還流管を備えた２Ｌのガラス製フラスコに、Ｎ−メチルジエタノールアミン１１９ｇ（１モル）、オクチルメチルカーボネート３５２ｇ（１．１モル）、触媒として炭酸ナトリウム１０．６ｇ（０．１モル）及び溶媒としてトルエン８００ｇを仕込み、反応温度１１０℃で、５時間攪拌して反応させた。この後、未反応のオクチルメチルカーボネート及び生成したメタノールを１１０℃で減圧留去し、冷却して濾過することにより３７０ｇの淡黄色油状の生成物Ａを得た。尚、この生成物の機器分析結果は以下のとおりである。
［1Ｈ−ＮＭＲスペクトル］
０．９０ｐｐｍ（６Ｈ：−ＣＨ3）
１．２〜１．４ｐｐｍ（２０Ｈ：−ＣＨ2−）
１．６７ｐｐｍ（４Ｈ：−ＣＨ2−）
４．１３ｐｐｍ（４Ｈ：Ｏ−ＣＨ2−）
２．３６ｐｐｍ（３Ｈ：Ｎ−ＣＨ3）
２．７５ｐｐｍ（４Ｈ：Ｎ−ＣＨ2−）
４．２３ｐｐｍ（４Ｈ：−ＣＯ2−ＣＨ2−）
［ＩＲスペクトル］
１７４８ｃｍ-1（カルボニル基）
［マススペクトル］
（アプライド・バイオシステムズ社製、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳ、マトリックス：ジトラノール）
４３１．７
以上の結果より、生成物Ａの構造は以下のとおりであることが確認できた。
【００４８】
（製造例２：本発明品１）
生成物Ａを、０．１％水溶液のｐＨが６になるまで塩酸で中和して、本発明品１を得た。
【００４９】
（製造例３：本発明品２）
攪拌機、窒素導入管及び温度計を備えたオートクレーブに生成物Ａを１７１．５ｇ（０．５モル）及び溶媒としてイソプロパノールを３００ｇ仕込んだ。５０℃で攪拌しながら、塩化メチル７１ｇ（２モル）を１時間かけてフィードし、フェード終了後、５０℃で３時間攪拌して熟成した。この後、減圧して、過剰の塩化メチル及び溶媒のイソプロパノールを留去し、淡褐色油状の本発明品２を得た。マススペクトル分析（製造例１と同条件）により求めた本発明品２の分子量は４４６．７である。この分子量はＣ24Ｈ48ＮＯ6 +のカチオンによるものであり、本発明品２の構造が以下のとおりであることが確認できた（Ｘ＝Ｃｌ）。
【００５０】
（製造例４）
Ｎ−メチルジエタノールアミンの代わりにＮ−ヤシ油脂肪酸アルキルジエタノールアミン、オクチルメチルカーボネートの代わりにブチルメチルカーボネートを用いた他は、製造例１と同様の操作を行ない、淡黄色油状の生成物Ｂを得た。なお、機器分析結果、この生成物Ｂの構造は、以下のとおりであることが確認できた。
【００５１】
（製造例５）
生成物Ａの代わりに生成物Ｂを用いた以外は、製造例２と同様の操作を行ない、本発明品３を得た。
（製造例６）
生成物Ａの代わりに生成物Ｂを用いた以外は、製造例３と同様の操作を行ない、本発明品４を得た。
（製造例７）
製造例１においてオクチルメチルカーボネートの代わりにヘキサデシルメチルカーボネートを用いた他は、製造例１及び製造例２と同様の操作を行ない本発明品５を得た。
（製造例８）
製造例１においてオクチルメチルカーボネートの代わりにテトラデシルメチルカーボネートを用いた他は、製造例１及び製造例３と同様の操作を行ない、本発明品６を得た。
（製造例９）
製造例１においてＮ−メチルジエタノールアミンの代わりにＮ、Ｎ−ジメチルモノエタノールアミンを用い、オクチルメチルカーボネートの代わりにヘキサデシルメチルカーボネートを用いた他は、製造例１及び製造例２と同様の操作を行ない、本発明品７を得た。
（製造例１０）
製造例１においてＮ−メチルジエタノールアミンの代わりにＮ、Ｎ−ジメチルモノエタノールアミンを用い、オクチルメチルカーボネートの代わりにテトラデシルメチルカーボネートを用いた他は、製造例１及び製造例３と同様の操作を行ない、本発明品８を得た。
【００５２】
【００５３】
（実施例１）
＜表面張力＞
本発明品１〜８のカチオン性界面活性剤について、０．１％水溶液の２５℃の表面張力をウイルヘルミ法によって測定した。結果を表２に示す。
＜分散性能試験＞
本発明品１〜８のカチオン性界面活性剤について、下記の方法により分散性能試験を行なった。結果を表２に示す。すなわち、容量１００ｍＬの共栓付メスシリンダーに、界面活性剤１ｇ、カーボンブラック１０ｇを入れ、水にて溶解分散させ１００ｍＬに調整した。次に、そのメスシリンダーを１分間に１００回振盪した後、２５℃にて１時間静置した。その後、液上面から３０ｍＬを抜き取り、グラスフィルターにて濾過した後、１０５℃にて、グラスフィルターを乾燥させ、グラスフィルター上の残査の質量を測定し、次式により分散性を算出した。
分散性能（％）＝｛グラスフィルターの残査重量（ｇ）／３（ｇ）｝×１００
【００５４】
【００５５】
（実施例２）
本発明品１〜８及び比較品１〜５のカチオン性界面活性剤について、生分解性、加水分解性及びタンパク変性率を測定した。これらの結果を表３に示す。
＜生分解性評価試験＞
河川水１Ｌをガラス瓶にとり、本発明品又は比較品のカチオン性界面活性剤をそれぞれ１０ｍｇ／Ｌとなるように溶解させた後、２５℃で２週間攪拌した。溶解直後及び１４日間攪拌後の抗菌剤の濃度を下記条件による液体クロマトグラフィーで測定し、その減少率より生分解率を求めた。
生分解率（％）＝１００×（Ａ−Ｂ）／Ａ
Ａ：溶解直後のカチオン性界面活性剤の量
Ｂ：２週間攪拌後のカチオン性界面活性剤の量
＜＜液体クロマトグラフィー測定条件＞＞
カラム：旭化成製、商品名Ａｓａｈｉｐａｃ ＧＳ−２２０
検出器：ＵＶ検出器、検出波長２２０ｎｍ
溶離液：アセトニトリル４０％水溶液
【００５６】
＜加水分解性評価試験＞
本発明品又は比較品のカチオン性界面活性剤を、脱イオン水にそれぞれ１０ｍｇ／Ｌとなるように溶解した。この水溶液を５０ｍを１００ｍＬの栓付ガラス瓶に入れ、６０℃の恒温槽に１４日間保存し、溶解直後及び１４日間保存後のカチオン性界面活性剤の濃度を前記条件による液体クロマトグラフィーで測定し、以下の方法により加水分解率を求めた。
加水分解率（％）＝１００×（Ａ−Ｂ）／Ａ
Ａ：溶解直後のカチオン性界面活性剤の量
Ｂ：２週間保存後のカチオン性界面活性剤の量
【００５７】
＜タンパク変性試験＞
皮膚に対する刺激性を評価するために、宮澤らの方法（日本化粧品技術者会誌18(2),96-105(1984)）に準じ、以下の方法にてタンパク変性試験を行った。すなわち、硫酸ナトリウム０．１５ｍｏｌ／Ｌ及びｐＨ７緩衝液としてリン酸ナトリウム０．０５ｍｏｌ／Ｌを含む水溶液に、更に卵白アルブミン（和光純薬社製）を０．０２５％溶解させた溶液１０ｍＬに、本発明品又は比較品１ｍｇを混合した。この溶液の調製直後及び２５℃で４８時間放置後について、下記条件による液体クロマトグラフィーを用いて卵白アルブミン量を定量することによりタンパク変性率を求めた。
＜条件＞
カラム：東ソー社製、商品名Ｇ−３０００
検出器：ＵＶ検出器、検出波長２２０ｎｍ
溶離液：硫酸ナトリウム０．１５ｍｏｌ／Ｌ及びリン酸ナトリウム０．０５ｍｏｌ／Ｌを含む水溶液
タンパク変性率（％）＝１００×（Ａ−Ｂ）／Ａ
Ａ；調製直後の卵白アルブミン量
Ｂ；４８時間放置後の卵白アルブミン量
【００５８】
【００５９】
（実施例３）
本発明品１〜４及び比較品１〜５のカチオン性界面活性剤について、以下に示す方法にて、抗菌性を測定した。これらの結果を表４に示す。
＜抗菌性試験＞
希釈時に所定濃度（１２８−０．２５μｇ／ｍＬ）となるように２倍希釈系列を調製したカチオン性界面活性剤水溶液０．０３ｍＬを、マイクロプレートに分注し、供試菌を約１０7ｃｆｕ／ｍＬ含むよう調製した感受性測定培地（Mueller-Hinton Broth，DIFCO）を０．２７ｍＬ添加し、３７℃で１８時間静置培養して菌の発育を確認した。菌の発育が肉眼的に認められないウェルの最小の薬剤濃度をもって最小育成阻止濃度（ＭＩＣ）とした。尚、供試菌として、以下の菌を用いた。
菌１：Escherichia coli ATCC 14948（大腸菌）
菌２：Staphylococcus aureus IFO13276（黄色ブドウ球菌）
菌３：Pseudomonas aeruginosa IFO13736（緑膿菌）
菌４：Bacillus subtilis IFO3134（枯草菌）
【００６０】
【００６１】
（実施例４）
＜布柔軟性試験＞
本発明品５〜８及び比較品１〜５のカチオン性界面活性剤について下記の処方にて、繊維用柔軟剤を調整し、下記の方法にて柔軟性を評価した。これらの結果を表５に示す。
＜＜繊維用柔軟剤処方＞＞
本発明品又は比較品 １７．００％
無水塩化カルシウム ０．２５％
水 ８２．７５％
【００６２】
［柔軟処理した試験布の調整方法］
市販木綿製バスタオルを試験布として、自動洗濯機を用いて、２回洗濯を行なった。尚、洗濯水は４０℃の水３０Ｌに市販の衣料用洗剤を１回あたり１５ｇ溶解したものを用いた。上記処方の繊維用柔軟剤組成物６．６ｇを３０Ｌの水に添加し、洗濯処理した試験布を洗濯機で５分間柔軟処理した後、脱水を行ない、風乾させた。
【００６３】
［柔軟性評価方法］
風乾後の試験布についてパネラー１０人により手触りで評価した。評価は、未処理の試験布を水に浸漬した後、脱水風乾したしたものを基準として、以下の４段階で表わした。
◎：基準より柔軟性が優れていた。
○：基準と同程度の柔軟性であった。
△：基準より柔軟性がやや劣った。
×：基準より柔軟性が明らかに劣った。
【００６４】
（実施例５）
＜毛髪コンデショニング性試験＞
本発明品５〜８及び比較品１〜５のカチオン性界面活性剤について下記の処方にて、ヘアリンスを調整し、下記の方法にてコンデショニング性を評価した。これらの結果を表５に示す。
［ヘアリンス処方］
本発明品又は比較品 ２．０％
ヘキサデカノール ３．０％
プロピレングリコール ２．５％
精製水 ９２．５％
【００６５】
［柔軟処理した毛髪の調整方法］
同一人からの毛髪を２０ｃｍに切りそろえて１０ｇずつ束ねたものを、市販のシャンプーにより洗浄した後、４０℃の流水で１分間すすいだ後、上記ヘアリンス組成物１ｇを洗浄後の毛髪束に塗布した。１分後、４０℃の流水で３０秒間すすぎタオルで水分を拭取った後、ドライヤーで乾燥した。
【００６６】
［コンデショニング性評価方法］
乾燥後の毛髪束について、パネラー１０人により以下の評価項目と評価基
準で評価した。
［柔軟性］
◎：未処理の毛髪束に比べて非常に柔らかかった。
○：未処理の毛髪束に比べてやや柔らかかった。
△：未処理の毛髪束と同定度の柔らかさだった。
×：未処理の毛髪束に比べて硬かった。
［しっとり感］
◎：未処理の毛髪束に比べて非常にしっとりしていた。
○：未処理の毛髪束に比べてややしっとりしていた。
△：未処理の毛髪束と同定度だった。
×：未処理の毛髪束に比べてしっとりしていなかった。
【００６７】
【００６８】
（実施例６）
＜洗浄性試験＞
本発明品５〜８及び比較品１〜５のカチオン性界面活性剤について下記方法にて洗浄性を評価した。これらの結果を表６に示す。
［洗浄性評価方法］
ＪＩＳ−Ｇ−３１４１（冷間圧延鋼板及び鋼帯）で規格された冷間圧延板を、ＪＩＳ−Ｋ−５４００（塗料一般試験法）に規定する方法でメタリック塗装した市販テストピース（５０ラ１５０ｍｍ）を、オレイン酸５％、流動パラフィン５％、石油エーテル９０％で調製されたモデル汚染液に３０秒間浸漬させ、２４時間風乾して人工汚染金属板を作製した。次に、本発明品又は比較品のカチオン性界面活性剤を１％含む水溶液に浸漬した食器洗い用スポンジで、上記の人工汚染金属板を２回拭き取り、表面の汚れを観察して以下の基準で評価した。
５：油汚れの残り面積が５％未満であり洗浄性に非常に優れていた。
４：油汚れの残り面積が５％以上、２０％未満であり洗浄性に優れていた。
３：油汚れの残り面積が２０％以上、４０％未満であり洗浄性にやや優れていた。
２：油汚れの残り面積が４０％以上、７０％未満であり洗浄性にやや劣った。
１：油汚れの残り面積が７０％以上であり洗浄性に劣った。
【００６９】
【００７０】
【発明の効果】
本発明の効果は、生分解性が高く、皮膚や粘膜への刺激性が低く、且つ加水分解安定性に優れたカチオン性界面活性剤を提供したことにある。
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定の構造を有する界面活性剤及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アルキルトリメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルエチルアンモニム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、アルキルキノリニウム塩等の第４級アンモニウム塩は、柔軟剤やリンス剤として衣料用や毛髪洗浄剤或いはトリートメント剤、更には帯電防止剤、殺菌剤等として使用されている。しかしながら、これらの第４級アンモニウム塩は、皮膚や粘膜に対して刺激性が高く、生分解性が低い等の欠点があった。また、これら従来の第４級アンモニウム塩は難生分解性であることから、河川等の自然界に放出された場合、ほとんど生分解されずに残存し、環境に対する負荷が大きいことが問題となっている。
【０００３】
これに対して、人体への刺激性や生分解性を改良した第４級アンモニウム塩として、エステル基やアミド基を含有する第４級アンモニウム塩（例えば、特許文献１〜３を参照）等が知られている。しかしながら、エステル基を含有する第４級アンモニウム塩は水存在下で加水分解を起こし易く、アミド基を含有する第４級アンモニウム塩は皮膚や粘膜への刺激性がまだ高い等の欠点がある。
【０００４】
一方、カーボネート基を有する界面活性剤としては、ノニオン性界面活性剤（例えば、特許文献４、５を参照）やアニオン性界面活性剤（例えば、特許文献６を参照）が知られているが、カチオン性界面活性剤は知られていなかった。尚、カーボネート結合を有する第４級アンモニウム塩としては、２−（Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウム）エチル−４−スルホフェニルカーボネートの前駆体であるＮ，Ｎ−（ジメチルアミノ）エチルフェニルカーボネートが知られている（例えば、特許文献７を参照）が、このような第４級アンモニウム塩は、界面活性が不充分であり、カチオン性界面活性剤として使用することはできなかった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−２６８７７６号公報
【特許文献２】
特開平９−３１８４４号公報
【特許文献３】
特開２００２−３０２４０６号公報
【特許文献４】
特開２００２−１２８７４４号公報
【特許文献５】
特開２００３−９６０２８号公報
【特許文献６】
特開平２−７３０５２号公報
【特許文献７】
特開平６−１６６０２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明が解決しようとする課題は、生分解性が高く、皮膚や粘膜への刺激性が低く、且つ加水分解安定性に優れたカチオン性界面活性剤を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討し、カチオン性界面活性剤にカーボネート結合を導入することにより、生分解性が高く、皮膚や粘膜への刺激性が低く、且つ加水分解安定性に優れたカチオン性界面活性剤が得られることを見出し、本発明を完成させた。即ち、本発明は、下記の一般式（１）
で表わされることを特徴とするカチオン性界面活性剤及びその製造方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
一般式（１）において、Ｒ1は炭素数１〜２２の脂肪族炭化水素基、シクロヘキシル基又は−（Ａ−Ｏ）n−Ｙで表わされる基を表わし、Ｒ2は炭素数１〜２２の脂肪族炭化水素基又は−（Ａ−Ｏ）n−Ｙで表わされる基を表わし、Ｒ3は−（Ａ−Ｏ）n−ＣＯ2−Ｒ5で表わされる基を表わす。
【０００９】
Ｒ1又はＲ2において、炭素数１〜２２の脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、エイコシル、ドコシル等の直鎖１級アルキル基；イソプロピル、２級ブチル、２級ペンチル、２級ヘキシル、２級ヘプチル、２級オクチル、２級ノニル、２級デシル、２級ウンデシル、２級ドデシル、２級トリデシル、２級テトラデシル、２級ヘキサデシル、２級オクタデシル、２級エイコシル、２級ドコシル等の直鎖２級アルキル基；イソブチル、ターシャリブチル、イソペンチル、ネオペンチル、ターシャリペンチル、２−エチルヘキシル、イソトリデシル、２−ブチルオクチル、２−ブチルデシル、２−ヘキシルオクチル、２−ヘキシルデシル、２−オクチルデシル、２−ヘキシルドデシル、２−オクチルドデシル、２−デシルテトラデシル、２−ドデシルヘキサデシル、２−ヘキサデシルオクタデシル、２−テトラデシルオクタデシル、モノメチル分枝−イソステアリル等の分枝アルキル基；ビニル、アリル、プロペニル、イソプロペニル、ブテニル、イソブテニル、ペンテニル、イソペンテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテニル、ノネニル、デセニル、ウンデセニル、ドデセニル、テトラデセニル、オレイル等のアルケニル基等が挙げられる。
これらの脂肪族炭化水素基の中でも、直鎖１級アルキル基が好ましく、炭素数１〜４の直鎖１級アルキル基が更に好ましく、メチル及びエチルが最も好ましい。
【００１０】
−（Ａ−Ｏ）n−Ｙで表わされる基又は−（Ａ−Ｏ）n−ＣＯ2−Ｒ5で表わされる基において、Ａは炭素数２〜４のアルキレン基を表わし、Ｙは水素原子又は−ＣＯ2−Ｒ5で表わされる基を表わし、Ｒ5は炭素数１〜２２の脂肪族炭化水素基を表わし、ｎは１〜５の数を表わす。
【００１１】
炭素数２〜４のアルキレン基としては、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン等が挙げられ、中でも、エチレンの場合に、本発明の界面活性剤の生分解性が良くなることから、Ａはエチレンが特に好ましい。
【００１２】
ｎは（Ａ−Ｏ）の繰り返し数を表わす１〜５の数であり、生分解性の点からは、ｎは１〜３が好ましく、１〜２が更に好ましいが、皮膚刺激性の点からは、ｎは２〜５が好ましい。Ｒ1又はＲ2が、−（Ａ−Ｏ）n−Ｙで表わされる基である場合には、一般式（１）中に（Ａ−Ｏ）nで表わされる基が、２つ又は３つあるが、それらは、同一の基でもよいし、それぞれ異なる基でもよい。
Ｒ5の炭素数１〜２２の脂肪族炭化水素基としては、Ｒ1又はＲ2で挙げた脂肪族炭化水素基が挙げられる。
【００１３】
本発明のカチオン性界面活性剤を抗菌剤として使用する場合において、Ｒ1又はＲ2のどちらか一方が炭素数８〜２２の脂肪族炭化水素基である場合、Ｒ5は炭素数１〜７の脂肪族炭化水素基が好ましく、炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基が更に好ましく；Ｒ1及びＲ2の何れも炭素数８〜２２の脂肪族炭化水素基でない場合には、Ｒ5は炭素数４〜１８の脂肪族炭化水素基が好ましく、炭素数６〜１４の脂肪族炭化水素基が更に好ましく、炭素数８〜１２の脂肪族炭化水素基が最も好ましい。また、Ｒ1及びＲ2としては、炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基が好ましく、炭素数１〜２の脂肪族炭化水素基が更に好ましく、メチルが最も好ましい。
【００１４】
本発明のカチオン性界面活性剤を毛髪処理剤若しくは柔軟剤の基材として用いる場合には、Ｒ5は炭素数８〜２２の脂肪族炭化水素基が好ましく、炭素数１２〜２０の脂肪族炭化水素基が更に好ましく、炭素数１４〜１８の脂肪族炭化水素基が最も好ましい。
【００１５】
本発明のカチオン性界面活性剤を洗浄剤の基材として使用する場合において、Ｒ1が炭素数１０〜２２の脂肪族炭化水素基である場合には、Ｒ2は炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基、又は−（Ａ−Ｏ）n−Ｙで表わされる基であり、Ｒ5は炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基であることが好ましい。また、Ｒ1が炭素数１０〜２２の脂肪族炭化水素基でない場合（即ち、Ｒ1は炭素数１〜９の脂肪族炭化水素基、シクロヘキシル基又は−（Ａ−Ｏ）n−Ｙで表わされる基である場合）には、Ｒ2は炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基、又は−（Ａ−Ｏ）n−Ｈで表わされる基であり、Ｒ5は炭素数１０〜２２の脂肪族炭化水素基であることが好ましい。
【００１６】
一般式（１）において、Ｒ4は水素原子、炭素数１〜４のアルキル基又はベンジル基を表わす。Ｒ4の炭素数１〜４のアルキル基としては、一般式（１）のＲ1又はＲ2で挙げたアルキル基が挙げられる。Ｒ4としては、直鎖のアルキル基及びベンジル基が好ましく、メチル及びエチルが更に好ましく、メチルが最も好ましい。
【００１７】
また、Ｘはアニオン性原子又はアニオン性基を表わす。アニオン性原子としては、例えば、塩素原子、臭素原子、よう素原子等のハロゲン原子等が挙げられる。アニオン性基としては、例えば、メチル硫酸基、エチル硫酸基等の炭素数１〜４のモノアルキル硫酸基；モノメチルリン酸基、ジメチルリン酸基、ジエチルリン酸基等の炭素数１〜４のモノ若しくはジアルキルリン酸基；硝酸基、硫酸基、リン酸基、過塩素酸基等の無機酸基；ギ酸、酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、乳酸、酒石酸、グルコン酸、クエン酸、サリチル酸、ケイ皮酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸等のカルボン酸のアニオン性基；水酸基等が挙げられる。Ｘとしては、炭素数１〜４のモノアルキル硫酸基及びハロゲン原子が好ましく、メチル硫酸基、塩素原子及び臭素原子が更に好ましく、塩素原子が最も好ましい。
【００１８】
一般式（１）で表わされるカチオン性界面活性剤は、下記の一般式（２）
【００１９】
まず、一般式（２）で表わされる第３アミン化合物の製造方法について説明する。一般式（２）で表わされる化合物のうち、Ｒ6及びＲ7が、−（Ａ−Ｏ）n−Ｈで表わされる化合物としては、例えば、トリエタノールアミン、トリプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、トリブタノールアミン、トリス（２−ヒドロキシブチル）アミン等のトリアルカノールアミン並びにそのアルキレンオキシド付加物が挙げられる。
【００２０】
また、一般式（２）で表わされる化合物のうち、Ｒ6又はＲ7が炭素数１〜２２の脂肪族炭化水素基又はシクロヘキシル基である化合物は、炭素数１〜２２の脂肪族炭化水素基又はシクロヘキシル基を有する第１アミン若しくは第２アミンにアルキレンオキシドを付加することにより得ることができる。このような第１アミン又は第２アミンとしては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミン、トリデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、エイコシルアミン、ドコシルアミン、テトラコシルアミン、トリアコンチルアミン、ビニルアミン、アリルアミン、プロペニルアミン、ブテニルアミン、ペンテニルアミン、ヘキセニルアミン、ヘプテニルアミン、オクテニルアミン、ノネニルアミン、デセニルアミン、ウンデセニルアミン、ドデセニルアミン、テトラデセニルアミン、オレイルアミン等の第１アミン；ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、ジウンデシルアミン、ジドデシルアミン、ジトリデシルアミン、ジテトラデシルアミン、ジヘキサデシルアミン、ジステアリルアミン、ジエイコシルアミン、ジドコシルアミン、ジテトラコシルアミン、ジトリアコンチルアミン、ジビニルアミン、ジアリルアミン、ジプロペニルアミン、ジブテニルアミン、ジペンテニルアミン、ジヘキセニルアミン、ジヘプテニルアミン、ジオクテニルアミン、ジノネニルアミン、ジデセニルアミン、ジウンデセニルアミン、ジドデセニルアミン、ジテトラデセニルアミン、ジオレイルアミン等の第２アミンが挙げられる。尚、これらの第１アミン又は第２アミンは、分枝の脂肪族炭化水素基でもよい。
【００２１】
アルキレンオキシドとしては、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等が挙げられる。アルキレンオキシドを反応させる条件は特に限定されないが、反応温度は、通常６０〜１５０℃、好ましくは８０〜１２０℃であり、必要に応じて、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の塩基性化合物を触媒として使用してもよい。
【００２２】
次に、カーボネート結合を導入する方法としては、例えば、トリアルカノールアミン又は上記のアルキレンオキシド付加物に、（ａ）Ｃｌ−ＣＯ2−Ｒ5で表わされるクロルギ酸エステルを反応させる方法、（ｂ）ＣＨ3Ｏ−ＣＯ2−Ｒ5又はＲ5Ｏ−ＣＯ2−Ｒ5で表わされるカーボネート化合物とのエステル交換反応による方法、（ｃ）Ｒ5ＯＨで表わされるアルコールをジメチルカーボネートで縮合させる方法等の公知の方法を挙げることができる。中でも、（ｂ）の方法は、第３級アミン化合物が純度良く得られることから好ましい。
【００２３】
尚、ＣＨ3Ｏ−ＣＯ2−Ｒ5で表わされるカーボネート化合物は、Ｒ5ＯＨで表わされるアルコールと、塩化メトキシカルボニルとの反応により得ることができる。Ｒ5Ｏ−ＣＯ2−Ｒ5で表わされるカーボネート化合物は、Ｒ5ＯＨで表わされるアルコールとホスゲンとの反応により得ることができる。また、ＣＨ3Ｏ−ＣＯ2−Ｒ5とＲ5Ｏ−ＣＯ2−Ｒ5との混合物は、Ｒ5ＯＨで表わされるアルコールとジメチルカーボネートとの交換反応により得ることができる。
【００２４】
上記（ｂ）の方法において、一般式（２）で表わされる化合物とＣＨ3Ｏ−ＣＯ2−Ｒ5又はＲ5Ｏ−ＣＯ2−Ｒ5で表わされるカーボネート化合物との反応比は、一般式（２）で表わされる化合物の水酸基に対して、ＣＨ3Ｏ−ＣＯ2−Ｒ5又はＲ5Ｏ−ＣＯ2−Ｒ5で表わされるカーボネート化合物のモル比が、１．０〜２．０倍であることが好ましく、１．０２〜１．５倍であることが更に好ましく、１．０３〜１．２倍であることが最も好ましい。反応温度は６０〜１６０℃が好ましく、８０〜１４０℃が更に好ましく、１００〜１３０℃が最も好ましい。
【００２５】
また、触媒として、塩基性化合物を使用することが好ましく、中でも、塩基性アルカリ金属化合物が好ましい。塩基性アルカリ金属化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、ナトリウムメチラート、カリウムメチラート、ナトリウムエチラート等が挙げられ、ナトリウムメチラート、カリウムメチラートまたはナトリウムエチラートが好ましく、炭酸水素カリウム又は炭酸水素ナトウムが更に好ましく、炭酸カリウムまたは炭酸ナトリウムが最も好ましい。触媒の添加量は特に限定されないが、一般式（２）で表わされる化合物１００質量部に対して、通常０．１〜２０質量部、好ましくは０．２〜５質量部である。
【００２６】
（ｂ）の方法で製造する場合、無溶媒で行なってもよいが、必要に応じて溶媒中で行なってもよい。溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン等が使用される。
【００２７】
以上のようにして一般式（２）で表わされる化合物にカーボネート基を導入した後に、Ｘ−Ｈで表わされる酸で中和すれば、一般式（１）において、Ｒ4が水素原子であるカチオン性界面活性剤が得られ；４級化剤によりアミノ基を４級化することにより、一般式（１）において、Ｒ4が炭素数１〜４のアルキル基若しくはベンジル基であるカチオン性界面活性剤が得られる。
【００２８】
Ｘ−Ｈで表わされる酸としては、例えば、塩酸、臭素酸、硝酸、硫酸、リン酸等の無機酸；メチルスルホン酸、エチルスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、イセチオン酸等のスルホン酸；リン酸エチル、リン酸ジエチル等の低級アルコールの酸性リン酸エステル；ギ酸、酢酸、プロピオン酸、グリコ−ル酸、乳酸、酒石酸、グルコン酸、クエン酸、サリチル酸、ケイ皮酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸等のカルボン酸等が挙げられる。
【００２９】
尚、一般式（１）において、Ｒ4が水素原子であるカチオン性界面活性剤を洗浄剤組成物や抗菌剤組成物に配合する場合は、一般式（２）で表わされる化合物のカーボネート化物とＸ−Ｈで表わされる酸とをそれぞれ別に組成物中に添加してもよい。
【００３０】
また、４級化剤としては、例えば、塩化メチル、塩化ベンジル、臭化メチル、臭化ベンジル等の有機ハロゲン化物；硫酸ジメチル、硫酸ジエチル等のジアルキル硫酸；炭酸ジメチル、炭酸ジエチル等の炭酸ジアルキル；リン酸トリメチル、リン酸トリエチル等のリン酸トリアルキル等が挙げられる。一般式（１）のＸは、製造に用いられる４級化剤により決定されるが、公知の方法により塩交換して、製造時とは異なるアニオン性原子若しくはアニオン性基にすることもできる。
【００３１】
例えば、４級化剤として塩化メチルを用いて４級化する場合には、一般式（２）で表わされる化合物のカーボネート化物に対して、１．１〜３倍モル程度の塩化メチルを使用し、反応温度０〜１５０℃、好ましくは１０〜１００℃で反応させることにより４級化することができる。この場合には無溶媒で反応させてもよいが、エタノール、メタノール、イソプロパノール等の低級アルコール溶媒の存在下で反応することが好ましい。
【００３２】
本発明のカチオン性界面活性剤は、通常のカチオン性界面活性剤と併用することが公知である成分と、併用することができる。このような成分としては、ノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性界面活性剤等の他の界面活性剤、無機電解質、アミン類、溶剤又は可溶化剤、キレート剤、油分、カチオン性高分子化合物、増粘剤、シリコーン誘導体、キトサン誘導体、染料、顔料、増量剤、酵素、研磨剤、防腐剤、紫外線吸収剤、バインダー、各種調合香料等が挙げられる。
【００３３】
ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル（エチレンオキシドとプロピレンオキシドはランダム、ブロック何れでもよい）、ポリエチレングリコールプロピレンオキシド付加物、ポリプロピレングリコールエチレンオキシド付加物、グリセリン脂肪酸エステル又はそのエチレンオキシド付加物、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、アルキルポリグルコシド、脂肪酸モノエタノールアミド又はそのエチレンオキシド付加物、脂肪酸−Ｎ−メチルモノエタノールアミド又はそのエチレンオキシド付加物、脂肪酸ジエタノールアミド又はそのエチレンオキシド付加物、ショ糖脂肪酸エステル、アルキル（ポリ）グリセリンエーテル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸メチルエステルエトキシレート、Ｎ−長鎖アルキルジメチルアミンオキシド等が挙げられる。
【００３４】
アニオン性界面活性剤としては、例えば、高級脂肪酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、硫化オレフィン塩、高級アルキルスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、硫酸化脂肪酸塩、スルホン化脂肪酸塩、リン酸エステル塩、脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、グリセライド硫酸エステル塩、脂肪酸エステルのスルホン酸塩、α−スルホ脂肪酸メチルエステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルカルボン酸塩、アシル化ペプチド、脂肪酸アルカノールアミド又はそのアルキレンオキシド付加物の硫酸エステル塩、スルホコハク酸エステル、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルベンゾイミダゾールスルホン酸塩、ポリオキシアルキレンスルホコハク酸塩、Ｎ−アシル−Ｎ−メチルタウリンの塩、Ｎ−アシルグルタミン酸又はその塩、アシルオキシエタンスルホン酸塩、アルコキシエタンスルホン酸塩、Ｎ−アシル−β−アラニン又はその塩、Ｎ−アシル−Ｎ−カルボキシエチルタウリン又はその塩、Ｎ−アシル−Ｎ−カルボキシメチルグリシン又はその塩、アシル乳酸塩、Ｎ−アシルサルコシン塩、及びアルキル又はアルケニルアミノカルボキシメチル硫酸塩等が挙げられる。
【００３５】
両性界面活性剤としては、例えば、Ｎ−アルキルアミノ酸、アルキルジメチルアミノ脂肪酸ベタイン、アルキルカルボキシメチルヒドロキシエチルイミダゾリウムベタイン、アルキルベタイン、脂肪酸アミドプロピルベタイン等が挙げられる。
【００３６】
無機電解質としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化リチウム等の無機水酸化物；炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等の無機炭酸塩；塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム等の無機塩化物；珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸マグネシウム、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム等の無機珪酸塩；硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸アルミニウム等の無機硫酸塩、リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素三ナトリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸水素三カリウム等の無機リン酸塩等が挙げられる。
【００３７】
アミン類としては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジモノイソプロパノールアミン、トリモノイソプロパノールアミン等が挙げられる。溶剤又は可溶化剤としては、例えば、エタノール、イソプロパノール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、ソルビトール等が挙げられる。
【００３８】
キレート剤としては、例えば、エチレンジアミンテトラ酢酸、シクロヘキサンジアミンテトラ酢酸、ニトリロトリ酢酸、イミノジ酢酸、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）イミノジ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミントリ酢酸、グリコールエーテルジアミンテトラ酢酸、及びこれらの塩類等のアミノポリカルボン酸系キレート剤；イミノジメチルホスホン酸、アルキルジホスホン酸、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸及びこれらの塩類等のホスホン酸系キレート剤；リンゴ酸、クエン酸、グリコール酸、グルコン酸、ヘプトン酸、酒石酸、乳酸及びこれらの塩類等のヒドロキシカルボン酸系キレート剤等が挙げられる。
【００３９】
油分としては、例えば、スクワラン、ホホバ油、オリーブ油、ラノリン、レシチン、オクタデカノール、エイコサノール、流動パラフィン等が挙げられる。カチオン性高分子化合物としては、例えば、カチオン性変性セルロースエーテル誘導体、ポリビニルピロリドン誘導体第４アンモニウム塩、ポリアクリル酸誘導体第４アンモニウム塩、ポリアミド誘導体第４アンモニウム塩、塩化ジアリルジメチルアンモニウムポリマー、塩化ジアリルジメチルアンモニウムとアクリルアミドの共重合体、塩化ポリオキシプロピレンジエチルメチルアンモニウム、アルキルポリエチレンイミン等が挙げられる。
【００４０】
増粘剤としては、例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、β−１，３−グルカン、キサンタンガム、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキシド、ポリビニルアルコール等が挙げられる。シリコーン誘導体としては、例えば、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、アミノ変性シリコーン、アルコール変性シリコーン、脂肪族アルコール変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、フッ素変性シリコーン、環状シリコーン、アルキル変性シリコーン等が挙げられる。
【００４１】
本発明のカチオン性界面活性剤は、易生分解性であり、通常の界面活性剤が使用されている分野、例えば保湿剤、乳化剤、分散剤、可溶化剤、湿潤剤、浸透剤、展着剤、起泡剤、消泡剤、平滑剤、柔軟性付与剤、防錆剤、抗菌剤、帯電防止剤、摩擦調整剤等、洗浄剤、布帛用柔軟剤、紙用柔軟剤、毛髪化粧料（ヘアリンス、コンディショナー等の毛髪処理剤、シャンプー等）、フィルムの結露防止剤、農薬乳化剤、繊維油剤、染色助剤、塗料添加剤、合成樹脂用添加剤、潤滑油添加剤等に好適に使用でき、殺菌剤、布帛用柔軟剤及び毛髪化粧料に特に好適に使用できる。
【００４２】
例えば、殺菌剤として使用する場合には、本発明のカチオン性界面活性剤を、そのまま用いてもよいが、通常は、水や水−水溶性有機溶剤で、組成物全量に対して、好ましくは０．００１〜０．５質量％、より好ましくは０．０１〜０．１質量％程度に希釈し、この希釈液を殺菌する対象物に対して、スプレー、塗布、浸漬等の方法により接触させて使用される。また、この場合、水溶性アルコール、キレート剤、他の界面活性剤等を配合してもよい。また、本発明のカチオン性界面活性剤を、台所用洗剤、住居用洗剤、身体用洗浄剤等に配合することにより、これらに抗菌性を付与することができる。
【００４３】
本発明のカチオン性界面活性剤を、ヘアリンス、ヘアコンディショナー等の毛髪化粧料に用いる場合には、組成物全量に対して、０．１〜２０質量％配合することが好ましく、０．５〜１０質量％配合することが更に好ましい。また、他の成分として、油分又はシリコーン誘導体を０．０１〜３０質量％、好ましくは０．０５〜２０質量％配合し、他の界面活性剤を０．１〜１０質量％、好ましくは０．５〜５質量％配合することが更に好ましい。
【００４４】
本発明のカチオン性界面活性剤を、布帛用柔軟剤に用いる場合には、組成物全量に対して、５〜３０質量％配合することが好ましい。また、他の成分として、塩化カルシウム等の無機電解質、水溶性溶剤等を配合することが好ましい。
【００４５】
本発明のカチオン性界面活性剤を、洗浄剤の洗浄成分として用いる場合には、組成物全量に対して、１〜３０質量％配合することが好ましい。また、他の成分として、ノニオン性界面活性剤、溶剤、カチオン性高分子化合物等を配合することが好ましい。
【００４６】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。尚、以下の実施例中、部及び％は特に記載が無い限り質量基準である。
【００４７】
（製造例１）
攪拌機、窒素導入管、温度計及び還流管を備えた２Ｌのガラス製フラスコに、Ｎ−メチルジエタノールアミン１１９ｇ（１モル）、オクチルメチルカーボネート３５２ｇ（１．１モル）、触媒として炭酸ナトリウム１０．６ｇ（０．１モル）及び溶媒としてトルエン８００ｇを仕込み、反応温度１１０℃で、５時間攪拌して反応させた。この後、未反応のオクチルメチルカーボネート及び生成したメタノールを１１０℃で減圧留去し、冷却して濾過することにより３７０ｇの淡黄色油状の生成物Ａを得た。尚、この生成物の機器分析結果は以下のとおりである。
［1Ｈ−ＮＭＲスペクトル］
０．９０ｐｐｍ（６Ｈ：−ＣＨ3）
１．２〜１．４ｐｐｍ（２０Ｈ：−ＣＨ2−）
１．６７ｐｐｍ（４Ｈ：−ＣＨ2−）
４．１３ｐｐｍ（４Ｈ：Ｏ−ＣＨ2−）
２．３６ｐｐｍ（３Ｈ：Ｎ−ＣＨ3）
２．７５ｐｐｍ（４Ｈ：Ｎ−ＣＨ2−）
４．２３ｐｐｍ（４Ｈ：−ＣＯ2−ＣＨ2−）
［ＩＲスペクトル］
１７４８ｃｍ-1（カルボニル基）
［マススペクトル］
（アプライド・バイオシステムズ社製、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳ、マトリックス：ジトラノール）
４３１．７
【００４８】
（製造例２：本発明品１）
生成物Ａを、０．１％水溶液のｐＨが６になるまで塩酸で中和して、本発明品１を得た。
【００４９】
（製造例３：本発明品２）
攪拌機、窒素導入管及び温度計を備えたオートクレーブに生成物Ａを１７１．５ｇ（０．５モル）及び溶媒としてイソプロパノールを３００ｇ仕込んだ。５０℃で攪拌しながら、塩化メチル７１ｇ（２モル）を１時間かけてフィードし、フェード終了後、５０℃で３時間攪拌して熟成した。この後、減圧して、過剰の塩化メチル及び溶媒のイソプロパノールを留去し、淡褐色油状の本発明品２を得た。マススペクトル分析（製造例１と同条件）により求めた本発明品２の分子量は４４６．７である。この分子量はＣ24Ｈ48ＮＯ6 +のカチオンによるものであり、本発明品２の構造が以下のとおりであることが確認できた（Ｘ＝Ｃｌ）。
（製造例４）
Ｎ−メチルジエタノールアミンの代わりにＮ−ヤシ油脂肪酸アルキルジエタノールアミン、オクチルメチルカーボネートの代わりにブチルメチルカーボネートを用いた他は、製造例１と同様の操作を行ない、淡黄色油状の生成物Ｂを得た。なお、機器分析結果、この生成物Ｂの構造は、以下のとおりであることが確認できた。
（製造例５）
生成物Ａの代わりに生成物Ｂを用いた以外は、製造例２と同様の操作を行ない、本発明品３を得た。
（製造例６）
生成物Ａの代わりに生成物Ｂを用いた以外は、製造例３と同様の操作を行ない、本発明品４を得た。
（製造例７）
製造例１においてオクチルメチルカーボネートの代わりにヘキサデシルメチルカーボネートを用いた他は、製造例１及び製造例２と同様の操作を行ない本発明品５を得た。
（製造例８）
製造例１においてオクチルメチルカーボネートの代わりにテトラデシルメチルカーボネートを用いた他は、製造例１及び製造例３と同様の操作を行ない、本発明品６を得た。
（製造例９）
製造例１においてＮ−メチルジエタノールアミンの代わりにＮ、Ｎ−ジメチルモノエタノールアミンを用い、オクチルメチルカーボネートの代わりにヘキサデシルメチルカーボネートを用いた他は、製造例１及び製造例２と同様の操作を行ない、本発明品７を得た。
（製造例１０）
製造例１においてＮ−メチルジエタノールアミンの代わりにＮ、Ｎ−ジメチルモノエタノールアミンを用い、オクチルメチルカーボネートの代わりにテトラデシルメチルカーボネートを用いた他は、製造例１及び製造例３と同様の操作を行ない、本発明品８を得た。
【００５２】
（実施例１）
＜表面張力＞
本発明品１〜８のカチオン性界面活性剤について、０．１％水溶液の２５℃の表面張力をウイルヘルミ法によって測定した。結果を表２に示す。
＜分散性能試験＞
本発明品１〜８のカチオン性界面活性剤について、下記の方法により分散性能試験を行なった。結果を表２に示す。すなわち、容量１００ｍＬの共栓付メスシリンダーに、界面活性剤１ｇ、カーボンブラック１０ｇを入れ、水にて溶解分散させ１００ｍＬに調整した。次に、そのメスシリンダーを１分間に１００回振盪した後、２５℃にて１時間静置した。その後、液上面から３０ｍＬを抜き取り、グラスフィルターにて濾過した後、１０５℃にて、グラスフィルターを乾燥させ、グラスフィルター上の残査の質量を測定し、次式により分散性を算出した。
分散性能（％）＝｛グラスフィルターの残査重量（ｇ）／３（ｇ）｝×１００
【００５４】
（実施例２）
本発明品１〜８及び比較品１〜５のカチオン性界面活性剤について、生分解性、加水分解性及びタンパク変性率を測定した。これらの結果を表３に示す。
＜生分解性評価試験＞
河川水１Ｌをガラス瓶にとり、本発明品又は比較品のカチオン性界面活性剤をそれぞれ１０ｍｇ／Ｌとなるように溶解させた後、２５℃で２週間攪拌した。溶解直後及び１４日間攪拌後の抗菌剤の濃度を下記条件による液体クロマトグラフィーで測定し、その減少率より生分解率を求めた。
生分解率（％）＝１００×（Ａ−Ｂ）／Ａ
Ａ：溶解直後のカチオン性界面活性剤の量
Ｂ：２週間攪拌後のカチオン性界面活性剤の量
＜＜液体クロマトグラフィー測定条件＞＞
カラム：旭化成製、商品名Ａｓａｈｉｐａｃ ＧＳ−２２０
検出器：ＵＶ検出器、検出波長２２０ｎｍ
溶離液：アセトニトリル４０％水溶液
【００５６】
＜加水分解性評価試験＞
本発明品又は比較品のカチオン性界面活性剤を、脱イオン水にそれぞれ１０ｍｇ／Ｌとなるように溶解した。この水溶液を５０ｍを１００ｍＬの栓付ガラス瓶に入れ、６０℃の恒温槽に１４日間保存し、溶解直後及び１４日間保存後のカチオン性界面活性剤の濃度を前記条件による液体クロマトグラフィーで測定し、以下の方法により加水分解率を求めた。
加水分解率（％）＝１００×（Ａ−Ｂ）／Ａ
Ａ：溶解直後のカチオン性界面活性剤の量
Ｂ：２週間保存後のカチオン性界面活性剤の量
【００５７】
＜タンパク変性試験＞
皮膚に対する刺激性を評価するために、宮澤らの方法（日本化粧品技術者会誌18(2),96-105(1984)）に準じ、以下の方法にてタンパク変性試験を行った。すなわち、硫酸ナトリウム０．１５ｍｏｌ／Ｌ及びｐＨ７緩衝液としてリン酸ナトリウム０．０５ｍｏｌ／Ｌを含む水溶液に、更に卵白アルブミン（和光純薬社製）を０．０２５％溶解させた溶液１０ｍＬに、本発明品又は比較品１ｍｇを混合した。この溶液の調製直後及び２５℃で４８時間放置後について、下記条件による液体クロマトグラフィーを用いて卵白アルブミン量を定量することによりタンパク変性率を求めた。
＜条件＞
カラム：東ソー社製、商品名Ｇ−３０００
検出器：ＵＶ検出器、検出波長２２０ｎｍ
溶離液：硫酸ナトリウム０．１５ｍｏｌ／Ｌ及びリン酸ナトリウム０．０５ｍｏｌ／Ｌを含む水溶液
タンパク変性率（％）＝１００×（Ａ−Ｂ）／Ａ
Ａ；調製直後の卵白アルブミン量
Ｂ；４８時間放置後の卵白アルブミン量
【００５８】
（実施例３）
本発明品１〜４及び比較品１〜５のカチオン性界面活性剤について、以下に示す方法にて、抗菌性を測定した。これらの結果を表４に示す。
＜抗菌性試験＞
希釈時に所定濃度（１２８−０．２５μｇ／ｍＬ）となるように２倍希釈系列を調製したカチオン性界面活性剤水溶液０．０３ｍＬを、マイクロプレートに分注し、供試菌を約１０7ｃｆｕ／ｍＬ含むよう調製した感受性測定培地（Mueller-Hinton Broth，DIFCO）を０．２７ｍＬ添加し、３７℃で１８時間静置培養して菌の発育を確認した。菌の発育が肉眼的に認められないウェルの最小の薬剤濃度をもって最小育成阻止濃度（ＭＩＣ）とした。尚、供試菌として、以下の菌を用いた。
菌１：Escherichia coli ATCC 14948（大腸菌）
菌２：Staphylococcus aureus IFO13276（黄色ブドウ球菌）
菌３：Pseudomonas aeruginosa IFO13736（緑膿菌）
菌４：Bacillus subtilis IFO3134（枯草菌）
【００６０】
（実施例４）
＜布柔軟性試験＞
本発明品５〜８及び比較品１〜５のカチオン性界面活性剤について下記の処方にて、繊維用柔軟剤を調整し、下記の方法にて柔軟性を評価した。これらの結果を表５に示す。
＜＜繊維用柔軟剤処方＞＞
本発明品又は比較品 １７．００％
無水塩化カルシウム ０．２５％
水 ８２．７５％
【００６２】
［柔軟処理した試験布の調整方法］
市販木綿製バスタオルを試験布として、自動洗濯機を用いて、２回洗濯を行なった。尚、洗濯水は４０℃の水３０Ｌに市販の衣料用洗剤を１回あたり１５ｇ溶解したものを用いた。上記処方の繊維用柔軟剤組成物６．６ｇを３０Ｌの水に添加し、洗濯処理した試験布を洗濯機で５分間柔軟処理した後、脱水を行ない、風乾させた。
【００６３】
［柔軟性評価方法］
風乾後の試験布についてパネラー１０人により手触りで評価した。評価は、未処理の試験布を水に浸漬した後、脱水風乾したしたものを基準として、以下の４段階で表わした。
◎：基準より柔軟性が優れていた。
○：基準と同程度の柔軟性であった。
△：基準より柔軟性がやや劣った。
×：基準より柔軟性が明らかに劣った。
【００６４】
（実施例５）
＜毛髪コンデショニング性試験＞
本発明品５〜８及び比較品１〜５のカチオン性界面活性剤について下記の処方にて、ヘアリンスを調整し、下記の方法にてコンデショニング性を評価した。これらの結果を表５に示す。
［ヘアリンス処方］
本発明品又は比較品 ２．０％
ヘキサデカノール ３．０％
プロピレングリコール ２．５％
精製水 ９２．５％
【００６５】
［柔軟処理した毛髪の調整方法］
同一人からの毛髪を２０ｃｍに切りそろえて１０ｇずつ束ねたものを、市販のシャンプーにより洗浄した後、４０℃の流水で１分間すすいだ後、上記ヘアリンス組成物１ｇを洗浄後の毛髪束に塗布した。１分後、４０℃の流水で３０秒間すすぎタオルで水分を拭取った後、ドライヤーで乾燥した。
【００６６】
［コンデショニング性評価方法］
乾燥後の毛髪束について、パネラー１０人により以下の評価項目と評価基
準で評価した。
［柔軟性］
◎：未処理の毛髪束に比べて非常に柔らかかった。
○：未処理の毛髪束に比べてやや柔らかかった。
△：未処理の毛髪束と同定度の柔らかさだった。
×：未処理の毛髪束に比べて硬かった。
［しっとり感］
◎：未処理の毛髪束に比べて非常にしっとりしていた。
○：未処理の毛髪束に比べてややしっとりしていた。
△：未処理の毛髪束と同定度だった。
×：未処理の毛髪束に比べてしっとりしていなかった。
【００６７】
（実施例６）
＜洗浄性試験＞
本発明品５〜８及び比較品１〜５のカチオン性界面活性剤について下記方法にて洗浄性を評価した。これらの結果を表６に示す。
［洗浄性評価方法］
ＪＩＳ−Ｇ−３１４１（冷間圧延鋼板及び鋼帯）で規格された冷間圧延板を、ＪＩＳ−Ｋ−５４００（塗料一般試験法）に規定する方法でメタリック塗装した市販テストピース（５０ラ１５０ｍｍ）を、オレイン酸５％、流動パラフィン５％、石油エーテル９０％で調製されたモデル汚染液に３０秒間浸漬させ、２４時間風乾して人工汚染金属板を作製した。次に、本発明品又は比較品のカチオン性界面活性剤を１％含む水溶液に浸漬した食器洗い用スポンジで、上記の人工汚染金属板を２回拭き取り、表面の汚れを観察して以下の基準で評価した。
５：油汚れの残り面積が５％未満であり洗浄性に非常に優れていた。
４：油汚れの残り面積が５％以上、２０％未満であり洗浄性に優れていた。
３：油汚れの残り面積が２０％以上、４０％未満であり洗浄性にやや優れていた。
２：油汚れの残り面積が４０％以上、７０％未満であり洗浄性にやや劣った。
１：油汚れの残り面積が７０％以上であり洗浄性に劣った。
【００６９】
【発明の効果】
本発明の効果は、生分解性が高く、皮膚や粘膜への刺激性が低く、且つ加水分解安定性に優れたカチオン性界面活性剤を提供したことにある。
Claims (6)
- 下記の一般式（１）
（式中、Ｒ1は炭素数１〜２２の脂肪族炭化水素基、シクロヘキシル基又は−（Ａ−Ｏ）n−Ｙで表わされる基を表わし、Ｒ2は炭素数１〜２２の脂肪族炭化水素基又は−（Ａ−Ｏ）n−Ｙで表わされる基を表わし、Ｒ3は−（Ａ−Ｏ）n−ＣＯ2−Ｒ5で表わされる基を表わし、Ｒ4は水素原子、炭素数１〜４のアルキル基又はベンジル基を表わし、Ａは炭素数２〜４のアルキレン基を表わし、Ｙは水素原子又は−ＣＯ2−Ｒ5で表わされる基を表わし、Ｘはアニオン性原子又はアニオン性基を表わし、Ｒ5は炭素数１〜２２の脂肪族炭化水素基を表わし、ｎは１〜５の数を表わす。）
で表わされることを特徴とするカチオン性界面活性剤。 - 前記一般式（１）で表わされるカチオン性界面活性剤からなることを特徴とする抗菌剤。
- 前記一般式（１）で表わされるカチオン性界面活性剤を含有することを特徴とする毛髪処理剤組成物。
- 前記一般式（１）で表わされるカチオン性界面活性剤を含有することを特徴とする柔軟剤組成物。
- 前記一般式（１）で表わされるカチオン性界面活性剤を含有することを特徴とする洗浄剤組成物。
- 下記の一般式（２）
（式中、Ｒ6は炭素数１〜２２の脂肪族炭化水素基、シクロヘキシル基又は−（Ａ−Ｏ）n−Ｈで表わされる基を表わし、Ｒ7は炭素数１〜２２の脂肪族炭化水素基又は−（Ａ−Ｏ）n−Ｈで表わされる基を表わし、Ｒ8は−（Ａ−Ｏ）n−Ｈで表わされる基を表わし、Ａは炭素数２〜４のアルキレン基を表わし、ｎは１〜５の数を表わす。）
で表わされる第３アミン化合物にカーボネート基を導入した後、Ｘ−Ｈで表わされる酸で中和するか、第４級アミン化することを特徴とする下記の一般式（１）
（式中、Ｒ1は炭素数１〜２２の脂肪族炭化水素基、シクロヘキシル基又は−（Ａ−Ｏ）n−Ｙで表わされる基を表わし、Ｒ2は炭素数１〜２２の脂肪族炭化水素基又は−（Ａ−Ｏ）n−Ｙで表わされる基を表わし、Ｒ3は−（Ａ−Ｏ）n−ＣＯ2−Ｒ5で表わされる基を表わし、Ｒ4は水素原子、炭素数１〜４のアルキル基又はベンジル基を表わし、Ｙは水素原子又は−ＣＯ2−Ｒ5で表わされる基を表わし、Ｘはアニオン性原子又はアニオン性基を表わし、Ｒ5は炭素数１〜２２の脂肪族炭化水素基を表わし、Ａ及びｎは一般式（２）と同義である。）
で表わされるカチオン性界面活性剤の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003181339A JP4444591B2 (ja) | 2003-06-25 | 2003-06-25 | カーボネート結合を有するカチオン性界面活性剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003181339A JP4444591B2 (ja) | 2003-06-25 | 2003-06-25 | カーボネート結合を有するカチオン性界面活性剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005015377A JP2005015377A (ja) | 2005-01-20 |
| JP4444591B2 true JP4444591B2 (ja) | 2010-03-31 |
Family
ID=34182079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003181339A Expired - Fee Related JP4444591B2 (ja) | 2003-06-25 | 2003-06-25 | カーボネート結合を有するカチオン性界面活性剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4444591B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITMI20061551A1 (it) * | 2006-08-03 | 2008-02-04 | Scharper S P A | Agenti ad attivita' batteriostatica micostatica e lievitostatica da impiegarsi in formulazioni detergenti o purificanti |
| JP2019104794A (ja) * | 2017-12-11 | 2019-06-27 | 株式会社ニイタカ | 洗浄剤組成物 |
| CN110305076A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-10-08 | 广州市沙索化工科技有限公司 | 一种新型双酯基季铵盐的制备方法 |
| CN114149337B (zh) * | 2021-07-07 | 2022-04-29 | 天津键凯科技有限公司 | 一种用于核酸递送的新型可电离脂质及其lnp组合物 |
| WO2023143591A1 (zh) * | 2022-01-30 | 2023-08-03 | 康希诺生物股份公司 | 一种用于核酸递送的新型可电离脂质及其lnp组合物和疫苗 |
| CN116514672A (zh) * | 2022-01-30 | 2023-08-01 | 康希诺生物股份公司 | 一种用于核酸递送的新型可电离脂质及其lnp组合物和疫苗 |
-
2003
- 2003-06-25 JP JP2003181339A patent/JP4444591B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2005015377A (ja) | 2005-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6235914B1 (en) | Amine and quaternary ammonium compounds made from ketones and aldehydes, and compositions containing them | |
| US6376455B1 (en) | Quaternary ammonium compounds, compositions containing them, and uses thereof | |
| KR101913880B1 (ko) | 액체 세정제 | |
| EP1136471B1 (en) | Esters derived from alkanolamines, dicarboxylic acids and fatty alcohols and the cationic surfactants obtainable therefrom. | |
| DE60130332T2 (de) | Zusammensetzungen enthaltend cyclodextrin | |
| JP5914937B2 (ja) | 消臭剤組成物 | |
| WO2009110590A1 (ja) | 除菌・抗菌性組成物 | |
| EP0980352B1 (en) | Softening active substance for textiles and textile-softening compositions containing it | |
| US5254271A (en) | Ammonium compounds, preparation thereof and use thereof as cleaning agent, cosmetic raw material and softener, in particular as final-rinse fabric softner | |
| JP6063829B2 (ja) | 繊維製品用の液体洗浄剤 | |
| US20030013627A1 (en) | Esters derived from alkanolamines, dicarboxylic acids and fatty alvohols and the cationic surfactants obtainable therefrom | |
| JP6832181B2 (ja) | 繊維製品の洗濯方法および繊維製品用処理キット | |
| JP5481714B2 (ja) | 液体洗浄剤組成物 | |
| JP4444591B2 (ja) | カーボネート結合を有するカチオン性界面活性剤 | |
| KR102002659B1 (ko) | 액체 세정제 조성물 | |
| EP3771741A1 (en) | Fabric treatment | |
| JP4193025B2 (ja) | 液体洗浄剤組成物 | |
| JP2992419B2 (ja) | 柔軟仕上剤 | |
| JP6987682B2 (ja) | 液体柔軟剤組成物 | |
| RU2405792C2 (ru) | Олигомерные амидоамины или амидозамещенные четвертичные аммониевые соединения для обработки ткани или волос | |
| JP2017039920A (ja) | ポリアスパラギン酸誘導体及びそれを含有する洗浄剤組成物 | |
| JP2005503431A (ja) | 陽イオン性界面活性剤の製造方法及びこれを含む繊維柔軟剤組成物 | |
| DE19503279C1 (de) | Kation- und/oder Ampholigomere | |
| JP2013245422A (ja) | 柔軟剤組成物 | |
| JP3025716B2 (ja) | 柔軟仕上剤 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060405 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091208 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091222 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100114 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130122 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |